2016 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation on mechanism of wet chemical laser doping of 4H-SiC by optical emission spectroscopy
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26420309
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
池田 晃裕 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (60315124)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | SiC / レーザドーピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，より深いAlのドーピングを目指して，ロングパルス（100ns）レーザを用いた塩化アルミ水溶液中での複数回レーザ照射を行った．ショートパルス（55ns）と比較してレーザビームのピークパワーが低く，またショット時間内で均一なパワーを得られることから，レーザを複数回照射してもSiCのアブレーションが起こらず，Alのより深い拡散が得られると考えた．ショートパルス，1ショットの照射ではAlの検出限界の深さは40nm程度であったが，ロングパルス，100ショットで140nm程度まで深くできた．
また，SiC上に堆積したAl膜をドーピング源とした実験も行った．ドーピング時にSiCチップを昇温することで，より深く，かつレーザショット領域の面内で均一なAlのドーピングができることを確認した．1E19 (/cm＾3)以上の高濃度ドーピング領域の深さは，室温照射で60nm程度であったのに対し，500℃照射では100nmであった．
さらに，SiC上のAl膜を用いたドーピングによりp型化した領域の確認を行った． SCM(Scanning Capacitance Microscopy)法，および低速SEMによるPN接合コントラスト法を用いた．SCM法により，Alドーピング領域の表面を測定したところ，p型に活性化していることが確認された．またSEMのPN接合コントラスト法により，SiC上のAl膜をドーピング源として用いたサンプルでは，深さ100nm程度までp型化していることを確認した．加えて，室温でSiC上のAl膜にレーザ照射したサンプルは，レーザショット領域（300um角）の中央部（100X300um）のみp型化しているのに対し，500℃で照射したサンプルは，ほぼショット領域の全面がp型化していることを確認した．
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